24210

ИССЛЕДОВАНИЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ СУММАТОРОВ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Многоразрядный сумматор создается на базе одного полусумматора и п полных сумматоров. Схемы полусумматора а и полного сумматора б. Задание на подготовку к работе Изучить принцип работы полусумматора. Контрольные вопросы Изобразите схему полусумматора и объясните его работу Изобразите схему полного сумматора и объясните его работу Изобразите схему трехразрядного сумматора и объясните его работу Поясните смысл функции Si=A1 Bi Ci .

Русский

2013-08-09

79 KB

26 чел.

Лабораторная работа № 9

исследование АРИФМЕТИЧЕСКИХ СУММАТОРОВ

Цель работы: закрепить теоретические знания, полученные при изучении арифметических сумматоров. Исследовать структуру и логику функционирования сумматоров.

 Используемое оборудование и средства: персональный компьютер, программа Electronics Workbench.

Работа выполняется студентами за два часа аудиторных занятий.

Краткие теоретические сведения

Арифметические сумматоры являются составной частью так называемых арифметико-логических устройств (АЛУ) микропроцессоров (МП). Они используются также для формирования физического адреса ячеек памяти в МП с сегментной организацией памяти. В программе EWB арифметические сумматоры представлены в библиотеке Comb`I двумя базовыми устройствами, показанными на рис. 1: полусумматором и полным сумматором. Они имеют следующие назначения выводов: А, В — входы слагаемых, ∑ — результат суммирования, С0 — выход переноса, Ci -вход переноса. Многоразрядный сумматор создается на базе одного полусумматора и п полных сумматоров. В качестве примера на рис. 2 приведена структура трехразрядного сумматора. На входы Al, A2, A3 и Bl, B2, ВЗ подаются первое и второе слагаемые соответственно, а с выходов Sl, S2, S3 снимаются результаты суммирования.

Рис. 9.1. Схемы полусумматора (а) и полного сумматора (б).

Рис. 9.2.   Трехразрядный сумматор.

Задание на подготовку к работе

  1.  Изучить принцип работы полусумматора.
  2.  Изучить принцип работы полного сумматора.
  3.  Изучить порядок выполнения работы и подготовить необходимые схемы и таблицы.

Контрольные вопросы

  1.   Изобразите схему полусумматора  и объясните его работу
    1.   Изобразите схему полного сумматора  и объясните его работу
    2.   Изобразите схему трехразрядного сумматора  и объясните его работу
    3.   Поясните смысл функции Si=(A1   Bi)    Ci .

Порядок выполнения работы

  1.  Изучите логический преобразователь и генератор слова [9].
  2.  Исследование внутренней структуры и логики функционирования сумматоров.

Изобразите схему полусумматора, состоящего из логических элементов «Исключающее ИЛИ» и «И». Напишите булево выражение и составьте таблицу, поясняющую работу схемы.

Проверьте результаты выполненной вами работы. Для этого соберите схему рис. 3а.

После подключения полусумматора к преобразователю согласно рис. 3,а последовательно нажимая кнопки  получаем таблицу истинности и булево выражение. Сравнивая полученные данные с результатами исследования базовых логических элементов, приходим к выводу, что при подключении вывода полусумматора к зажиму OUT преобразователя (как показано на рис. 3, а) он выполняет функции элемента «Исключающее ИЛИ». Подключив клемму OUT преобразователя к выходу С0 полусумматора и проделав аналогичные действий приходим к выводу, что в таком включении полусумматор выполняет функции элемента И. Следовательно, эквивалентная схема полусумматора имеет вид, показанный на рис. 4. Сравните эту схему с разработанной вами схемой.

  1.  Исследование четырехразрядного арифметико-логического устройства.

Соберите схему рис. 5. Настройте генератор слова как показано на рис. 6. Показанная на рис. 5 схема включения ИМС соответствует режиму сумматора без переноса. Значения четырехразрядных операндов А и В на входе задаются с помощью генератора слова и в шестнадцатеричном коде отображаются одноименными алфавитно-цифровыми индикаторами. На выходах F0...F3 результат суммирования отображается индикатором F. Изменяя состояния сигналов на управляющих входах, можно промоделировать большинство функций АЛУ, используемых в микропроцессорах. Режимы работы генератора слова в схеме на рис. 5 и его кодовый набор показаны на рис. 6.

                                                      а)        б)

Рис. 9.3.    Схемы подключения полусумматора (а) и полного сумматора (б) к логическому преобразователю.

Рис. 9.4.    Структура библиотечного полусумматора.

Рис. 9.5.   Схема включения ИМС 74181 в режиме сумматора без переноса.

Рис. 9.6   Настройка генератора слова для схемы на рис. 5.

4)  Выясните внутреннюю структуру полного сумматора, пользуясь схемой его подключения к логическому преобразователю на рис. 3 и принимая во внимание методику решения аналогичной задачи для полусумматора.

5)  Используя опыт работы со схемой на рис. 5, подключите ко входам трехразрядного сумматора на рис. 2 генератор слова, а к выходам – алфавитно-цифровой индикатор с дешифратором и проверьте правильность его функционирования.

6)   Проверьте работу ИМС 74181 в режиме сумматора с переносам (на вход CN подайте сигнал логического нуля).

7) Используя осциллограф, просмотрите и зарисуйте сигналы на входах и выходах ИМС 74181 в режиме суммирования с переносом и поясните работу сумматора.

Содержание отчета

  1.  Название и цель лабораторной работы.
  2.  Схемы проводимых исследований.
  3.  Наименование каждого пункта исследования и полученные результаты

(таблицы и графики) по каждому пункту  исследования.

  1.  Выводы по результатам исследований.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43870. Расчет приводной установки 1.2 MB
  Определение конструктивных размеров Конструктивные размеры колеса Конструктивные размеры крышек Глухие крышки Наружные диаметры подшипников
43871. Интерьеры гостиницы Центральная (г. Москва, ул.Тверская д10) 10.6 MB
  Технические характеристики Создание колористического решения интерьеров гостиницы. В 1911 году слева была пристроена гостиница Люкс на 550 мест.Общее освещение: подвесные светильники RPILED светильники прямоугольные и квадратные со светодиодными лампами встроенные в потолок CLED SQURE 3 CLED SQURE New Tri G12 светильники с...
43872. Разработка справки к Visual Basic for Application 1.08 MB
  Целью работы было создание русской справки к части компонентов из средства разработки программ Visul Bsic for ppliction. Microsoft Visul Bsic средство разработки программного обеспечения разрабатываемое корпорацией Microsoft и включающее язык программирования и среду разработки. Язык Visul Bsic унаследовал дух стиль и отчасти синтаксис своего предка языка Бейсик у которого...
43873. Создание рабочей версии информационной системы выбора оптимальных туристских маршрутов для внедрения в БП «Ориент» 1.08 MB
  Информационная система предназначена для использования в туристических фирмах (агентских). Главной целью проекта является создание системы анализа пожеланий клиента относительно различных параметров путешествия подборки тура, наиболее подходящего под заданные требования.
43874. Жилой одноквартирный дом в городе Шира 1.23 MB
  Жилой дом является композиционной основой усадьбы, и правильный выбор его местонахождения во многом определяет планировочную структуру участка и последующее удобство его эксплуатации. Предполагается, что участок находится на окраине города, где нет интенсивного движения транспорта и вредного воздействия газов, вырабатываемых инфраструктурой города.
43876. Розрахунок привода зубчастого редуктора 2.21 MB
  Вибираємо марку та потужність електродвигуна Потужність на вихідному валу: кВт.1 Розрахунок зубчастих передач редуктора Види матеріалу: Для скорочення номенклатури матеріалів вибираємо однакові марки сталі для шестерні колеса Сталь 40Х поліпшену. Колова швидкість зубчатих коліс рад с; м с; Для змащування редуктора використовуємо мастило марки ИРП150. Арк № докум Підпис Дата Розроб.
43877. Разработка информационной системы для оценки уровня уязвимости объектов транспортной инфраструктуры 7.1 MB
  Обеспечение высокого уровня безопасности на железнодорожном транспорте является в настоящее время одной из первостепенных задач государства и организаций, осуществляющих железнодорожные перевозки. Если сравнить количество пассажиров и грузов, перевозимых различными видами транспорта внутри страны, то окажется, что на долю железнодорожных перевозок приходится весьма ощутимая их часть.